美能源部资助12个乏燃料循环项目3800万美元

【美国能源部网站2022 年10 月21 日报道】美国能源部2022年10月21日宣布将在“将乏燃料放射性同位素转换为能源”计划（CURIE）下为12 个由高等院校、私营企业和国家实验室牵头的项目提供3800万美元资助。

CURIE 计划由能源部先进能源研究计划署（ARPA-E）于2022 年3 月启动，旨在开展先进分离技术、材料衡算技术和在线监测技术研发，并进行后处理设施设计，以便能够回收可用于制造先进反应堆燃料的锕系元素，并将需要最终处置的放射性废物数量降至最低，最终目标是将先进反应堆的燃料成本降至每千瓦时1美分，废物处置成本降至每千瓦时0.1美分。该计划主要资助三个领域的研究：一是后处理工艺技术，包括乏燃料组件整备技术、气态工艺流处理技术、各种分离技术（液相分离、高温处理、氟化物挥发）；二是一体化监测和材料衡算技术，包括传感器和数据融合技术；三是设施设计和系统分析，即对可用于后处理设施设计、建设和运营的新方法进行技术经济和系统分析。

此次共有11家研究机构的12个项目获得资助，包括：

·阿贡国家实验室（ANL）两个项目获得资助：一个获得490 万美元资助，将开发一种高效工艺，使用稳定的下一代阳极材料，将乏燃料中97%的氧化物组成转化为金属；另一个项目获得152 万美元资助，将开发、生产和测试一套用于乏燃料后处理的紧凑型旋转填充床式接触器。

·通用电气研究公司（GE Research）获得645万美元，将为水法后处理设施开发革命性的保障方案。

·库里奥公司（Curio）获得500万美元，将以实验室规模开发和示范名为NuCycle 的乏燃料循环工艺。

·NuVision工程公司（NuVision Engineering）获得472 万美元，将设计、建造并调试一个一体化材料衡算测试平台。该平台能够预测水法后处理设施的材料衡算情况，不确定度在1%以内。

·电力研究协会（EPRI）获得280万美元，将开发一种循环工具，用于应对核燃料生命周期管理和先进反应堆燃料供应的双重挑战。

·北得克萨斯大学获得271万美元，将开发一种自供电的无线传感器，用于长期、实时监测高温熔盐的密度和液位，以实现对乏燃料电化学过程的准确监测和保障。

·爱达荷国家实验室（INL）获得266 万美元，将设计、制造和测试阳极材料，用于对乏燃料中的锕系元素和裂变产物氧化物进行电解还原。

·科罗拉多大学博尔德分校获得199 万美元，将研发乏燃料组份的高精度、快速测量技术。

·阿拉巴马大学伯明翰分校获得184 万美元，将开发一种一步式工艺，从乏燃料硝酸溶解液中回收大量铀和其他超铀物质。

· Mainstream 工程公司（Mainstream Engineering）获得158 万美元，将开发一种真空变压分离技术，以分离和捕集挥发性放射性核素。这将有助于降低后处理造价和运营费用，并将必须贮存的废物数量降至最低。

·犹他大学获得145万美元，将开发一种高温化学工艺，把乏燃料中的有用材料高效转化为适用于钠冷快堆或熔盐堆的燃料原料。

高级能源研究计划署成立于2007 年，是美国能源部仿效国防部国防高级研究计划局（DARPA）的成功经验设立的，专门负责推进颠覆性创新、具有变革意义和巨大潜在应用价值的高风险能源技术研究。除了CURIE 计划，高级能源研究计划署还在开展三项旨在推进先进核技术发展的研究计划，即“旨在推动核能重振的模拟增强创新”计划（MEITNER）、“智能核资产管理发电”计划（GEMINA）和“优化核废物和先进反应堆处置系统”计划（ONWARDS）（详见本刊2022年第7期相关报道）。